osa suhtes kontaktjõududeks, et nende määramiseks rakendada tasakaalutingimusi. Põhimõte kui keha on tasakaalus, siis kehast mõtteliselt väljalõigatud osa on samuti tasakaalus. Vaadeldavale kehast väljalõigatud osale mõjub jõudude süsteem, milles tuntud välisjõudude kõrval rakendatakse lõikepindadele tundmatuid jõude asendamaks lahtilõikamata keha vastavaid sisejõudusid. 3. Pindkoormus. Joonkoormus. Lühike selgitus, lk 37 Pindkoormus - teatud pinna-alale hajutatud koormus. Pindkoormus rakendub konstruktsiooni kogu pinnale või selle osadele ja väljendab teiste kehade vahetut kontaktmõju. Pindkoormuse intensiivsus vec q (x;y) näitab näitab pinna ühikule mõjuvat jõudu vaadeldavas punktis N/m2, kN/m2 (Pindkoormuse saab taandada üksikkoormuseks, kui kontaktpinna mõõtmed on detailide põhimõõtmetega võrreldes väikesed) Joonkoormus vaid ühes sihis hajutatud koormus
Tegelikkuses mõjuvad kõik jõud kehale läbi kuitahes väikese pinna, kuid meaahikas kasutatakse lihtsustusi et kirjeldada koormuste mõjumist. Nii näiteks kasutatakse lihtsustust - punktkoormus. See tähendab, et jõud on rakendatud keha mingisse punkti. Ideaalolekus tähendaks see seda, et see mõjuks nagu imepeene noatera otsa kaudu, mis pole aga teatavasti reaalne. Joonistel kujutatakse punktkoormust noolena. Lauskoormus jaguneb omakorda erinevateks mõjumise viisideks. Esiteks on joonkoormus ehk jõu jagunemine joonele. Seda kasutatakse näiteks talade (horisontaalsete elementide) koormuste kirjeldamiseks - talal on iseenesest laiust ikka detsimeetrites, kuid koormust kirjeldame nagu imepeenel joonel mõjuvana. Joonkoormuse põhiühikuks on kN/m, kuid otstarbeks on kasutada ühikut N/mm. Teine lauskoormuse liik on jõu jagunemine pinnale ja selle ühikuks on paskal (Pa) ehk N/m2. Olles aga väga väike suurus (1 N oli ju maapinnal võrdne vaid
Priit Põdra, 2004 150 Tugevusanalüüsi alused 9. DETAILIDE PIKKEDEFORMATSIOONID 9.4.2. Vertikaalse varda pikkuse muutus omakaalu toimel Eelnevast: Varda omakaal avaldub teljesihilise joonkoormusena: p = gA kus: p joonkoormus, [N/m]; materjali tihedus, [kg/m3]; g raskuskiirendus, [m/s2]; A varda ristlõikepindala [võib 2 olla ka muutuja A = f(x)], [m ]. Varda omakaal tekitab varda ristlõigetes
Klassikaline tugevusõpetus käsitleb ainult staatilisi koormusi Rakendusviisist lähtuvalt jagunevad koormused: (Joon.1.6): · jaotatud koormused: ruumkoormus ruumis hajutatud koormus (raskusjõud, inertsjõud); pindkoormus teatud pinna-alale hajutatud koormus (detailide kontaktis ülekanduv mõju); joonkoormus vaid ühes sihis hajutatud koormus (saadakse ruum- või pindkoormusi taandades), · üksikkoormus ühte punkti koondatud koormus. Ruumkoormus Pindkoormus Joonkoormus Üksikkoormus mg või ma Koormuspind Koormusjoon Koormuspunkt
Põdra Konsooliga talaks tuleb kasutada kuumvaltsitud INP-profiiliga ühtlast varrast, mis on valmistatud terasest S235. Tala on koormatud aktiivse punkt- ja joonkoormusega. Ühtlane Tala joonmõõtmed on antud seostega: joonkoormus b = a/2. Punktkoormuse väärtus on F = 10 kN ja ühtlase p joonkoormuse intensiivsus tuleb avaldisest Tugi Punkt- p = F/b. koormus Varuteguri nõutav väärtus on [S] = 4.
(x - ap ) 2 M ( x ) = -M H(x - aM ) - F ( x - a F ) H( x - a F ) - p H(x - a p ) ; 2 NB! Eeldatakse, et joonkoormus p katab varrast kuni selle teise otsani · universaalvõrrandite saamiseks tuuakse paindemomendi üldavaldis M(x) elastse joone differentsiaalvõrrandisse: 1 (x - ap ) 2
6 5 Üliõpilane Üliõpilaskood Esitamise kuupäev Õppejõud Konsooliga talaks tuleb kasutada kuumvaltsitud INP-profiiliga ühtast varrast, mis on valmistatud terasest S235. Tala on koormatud aktiivse punkt- Ühtlane ja joonkoormusega. Dimensioneerida tala ja joonkoormus arvutada läbipaine v ja pöördenurk tala vabas otsas ning suurim läbipaine vmax tala p tugedevahelises osas. Tugi Punkt- Tala joonmõõtmed on antud seostega: b = c = a/2. koormus
6.10. Sõnastage mõni paindemomendi märgireegel! Paindemoment on positiivne, kui arvutusskeemil alumised kiud on tõmmatud. Ja vastupidi 6.11. Määratlege põikjõud! 6.12. Sõnastage põikjõu range märgireegel! Paindemoment on positiivne, kui arvutusskeemil positiivsed kiud on tõmmatud 6.13. Määratlege positiivne ja negatiivne sisepinnad! 6.14. Sõnastage põikjõu märgi tööreegel! Põikjõud on positiivne, kui ta arvutusskeemil mõjutab materjali päripäeva 6.15. Mis on konsool? -Joonkoormus on pidevalt, teatud seaduspärasuse järgi, koormusjoonele laotunuks taandatud koormus. 6.16. Mis on lihttala? 6.17. Kuidas avaldub painutava üksikkoormuse mõju paindemomendi ja põikjõu epüüridel? Põikjõu epüüril astmena; paindemomendi epüüril kaldsirgena 6.18. Kuidas avaldub painutava üksikpöördemomendi mõju paindemomendi ja põikjõu epüüridel? Põikjõu epüüril astmena; paindemomendi epüüril kaldsirgena 6.19
*** 3.9. Mis on väändemomendi epüür? Väändemomendi epüüri abil määratakse detaili (võlli) lõigud, mis on kõige rohkem väändemomendiga koormatud ning seega ohtlikumad purunemise suhtes väändel. 3.10. Kuidas avaldub väändemomendi epüüril väänav üksikkoormus? Varda sisejõu (väändemoment T) avaldis ja väärtused muutuvad iga üksikkoormuse (pöördemomendi m) rakenduskohas 3.11. Kuidas avaldub väändemomendi epüüril väänav joonkoormus? Iga (ühtlase) joonpöördemomendi mõju avaldub väändemomendi epüüril kaldsirgena 3.12. Määratlege nihkepinge! sisejõu mõjumise siht on lõike (mõttelise sisepinna) normaali sihiga risti (ehk piki lõike pinda) 3.13. Kuidas on põhimõtteliselt suunatud sama sisepinna nihkepinge ja normaalpinge? Nihkepinge on suunatud piki detaili sisepinda (pinna normaaliga risti) 3.14. Kuidas jagunevad nihkepinged vastavalt sisejõu tüübile (ja deformatsioonile)
3. Parameetrid v0 ja 0 on integreerimiskonstandid, mis arvutatakse 12.15. Kuidas mõjutab temperatuuri muutus konstruktsiooni elemente? Kui temperatuur tõuseb, siis mõõtmed pikenevad, kui langeb, siis piiritingimustest; lühenevad. 4. Eeldatakse, et joonkoormus katab tala kuni selle teise otsani (kui see 12.16. Mis on termopinge? tegelikult pole nii, vaadeldakse antud joonkoormust mitmejoonkoormuse = detailide temperatuuri muutusest tekkiv pinge resultandina, mis kõik ulatuvad tala teise otsani suurima koordinaadini x).
Teooria küsimused Pinnakoormus - koormus, mis mõjub pinnale, Joonkoormus koormus, mis mõjub pikkusühikule, Koondatud koorumus koormus, mis idealiseeritult mõjub ühte punkti Normkoormused - Tavaliselt moodustub koormus alalisest ja muutuvast koormusest. Kivikonstruktsioonide projekteerimisel on muutuva koormuse osatähtsus väike. Arvutuskoormused saadakse normkoormuste korrutamisel osateguriga. Koormuste osavarutegurid (valem : Xd = Xk / M - kus M on materjali osavarutegur, mis sõltub materjali kvaliteediklassist ja toestuskategooriast)
8 Koormus katusekandjale Normatiivsed pindkoormused: Profiilplekk 0,11 kN/m2 Katusekate 2 kihti SBS 0,1 kN/m2 Mineraalvill soojustus 0,2 kN/m2 Aurutõke 1 kiht SBS 0,05 kN/m2 Vineer 12mm 0,06 kN/m2 Sõrestikud ja sidemed 0,1 kN/m2 Valgustid jms. 0,1 kN/m2 Kokku omakaalukoormus: 0,72 kN/m2 Lumekoormus 1,2 kN/m2 Arvutuslik pindkoormus katusele qd=0,721x1,2+1,2x1,5=2,66 kN/m2 Arvutuslik joonkoormus katusele qd=2,66x6=16,0 kN/m Koondatud koormused ülemise vöö sõlmedele Fd=2,66x6x3,875=61,9 kN62kN 9 Sisejõud leiame Maxwell-Cremona diagrammiga 10 Saadud sisejõud Pikijõud Paindemoment 3.Sõrestiku arvutus 3.1.Ülemise vöö dimensioneerimisel lähtume sisejõududest N=559,8kN;M=25,7kNm Valime ristkülikristlõike 220x120x10, mille ristlõikeparameetrid on:
19. Kuidas avaldub pikijõu N epüüril iga üksikkoormus? *Iga üksikjõu mõju võrdetegur, mis on arvuliselt võrdne pingega, kui = 1 avaldub jõuepüüril astmena: · tema mõjule vastavas suunas; · tema väärtuse 1.19. Milles seisneb algmõõtmete printsiip? Kui detaili elastsed deformatsioonid võrra; on algmõõtmetega võrreldes väikesed (l << l), siis tugevusanalüüsil jäetakse 2.20. Kuidas avaldub pikijõu N epüüril iga konstantne joonkoormus? Iga need deformatsioonid arvestamata ehk deformeerunud keha mõõtmed üksikjõu mõju avaldub jõuepüüril astmena asendatakse algmõõtmetega 2.21. Kuidas on seotud joonkoormuse ja sellele vastava sisejõu funktsioonid? 1.20. Mis on materjali piirseisund? materjali seisund koormuse mõjudes, mil Joonkoormusest tekkinud piki-sisejõu avaldis on selle joonkoormuse avaldise
Konsooliga talaks tuleb kasutada kuumvaltsitud INP- profiiliga ühtlast varrast, mis on valmistatud terasest S235. Tala on koormatud aktiivse punkt- ja joonkoormusega. Tala joonmõõtmed on antud seostega: b = a/2. Punktkoormuse väärtus on F = 10 kN ja ühtlase joonkoormuse intensiivsus tuleb avaldisest Ühtlane joonkoormus p = F/b. p Varuteguri nõutav väärtus on [S] Tugi Punkt- = 4. koormus Koormuste mõjumise skeem valida vastavalt üliõpilaskoodi INP-profiiliga
21. Mis juhtub detailiga selle materjali erinevus tugevusanalüüsis? piirseisundi saabudes? 2.19. Kuidas avaldub pikijõu N epüüril iga 1.22. Mis on materjali tõmbediagramm? üksikkoormus? 1.23. Milleks vajatakse materjali 2.20. Kuidas avaldub pikijõu N epüüril iga tõmbediagrammi? konstantne joonkoormus? 1.24. Mis on materjali proportsionaalsuspiir? 2.21. Kuidas on seotud joonkoormuse ja sellele 1.25. Mis on materjali elastssuspiir? vastava sisejõu funktsioonid? 1.26. Mis on materjali voolavuspiir? 2.22. Kuidas määratakse pikikoormatud detaili 1.27. Mis on materjali tinglik voolavuspiir? ohtlik ristlõige? 1.28. Millal kirjeldab materjali tugevust tinglik 2.23
Sisejõu epüür - sisejõu graafik piki varda telge. 17. Sõnastage pikijõu N märgireegel! Tõmbe-sisejõud on positiivne (+) ; Surve-sisejõud on negatiivne (-) 18. Milline on detailide tõmbe ja surve praktiline erinevus tugevusanalüüsis? Tõmbel on jõuepüüri graafik positiivne, survel negatiivne.(???) 19. Kuidas avaldub pikijõu N epüüril iga üksikkoormus? Iga üksikjõu mõju avaldub jõuepüüril astmena 20. Kuidas avaldub pikijõu N epüüril iga konstantne joonkoormus? Iga ühtlase joonkoormuse mõju avaldub pikisisejõuepüüril kaldsirgena 21. Kuidas on seotud joonkoormuse ja sellele vastava sisejõu funktsioonid? Joonkoormusest tekkinud piki-sisejõu avaldis on selle joonkoormuse avaldise integraal. 22. Kuidas määratakse pikikoormatud detaili ohtlik ristlõige? Lõikemeetodi abiga(???) 23. Mis on mehaaniline pinge? Pinge = sisejõu intensiivsus mõttelise sisepinna mingis punktis (pinnaühiku kohta tulev
lõigus FA ja F1 vahel ja suurim paindemoment on 18kNm ristlõikes C kõige ohtlikum on ühtlase varda ristlõige C, kus mõjuvad koos mõlema sisejõu suurimad väärtused. 6.3.3.2. Näide. Joon-põikkoormus Koostada joonkoormusega painutatud konsoolse varda (Joon. 6.12) sisejõudude epüürid ja määrata ohtlikud lõiked (kui varras on ühtlane)! Joonkoormus on pidevalt, teatud seaduspärasuse järgi, koormusjoonele laotunuks taandatud koormus. Painutavad joonkoormused on näiteks detaili omakaal, vedelike ja gaaside rõhk, liiva ja teiste puisteainete kaalud, mitmesugused jõuväljad jms. Joonkoormuste puhul eeldatakse, et koormuse intensiivsus arvutusskeemi tasapinna ristsihis on võrdne arvutusskeemi väärtusega ning ei muutu.
lõigus FA ja F1 vahel ja suurim paindemoment on 18kNm ristlõikes C kõige ohtlikum on ühtlase varda ristlõige C, kus mõjuvad koos mõlema sisejõu suurimad väärtused. 6.3.3.2. Näide. Joon-põikkoormus Koostada joonkoormusega painutatud konsoolse varda (Joon. 6.12) sisejõudude epüürid ja määrata ohtlikud lõiked (kui varras on ühtlane)! Joonkoormus on pidevalt, teatud seaduspärasuse järgi, koormusjoonele laotunuks taandatud koormus. Painutavad joonkoormused on näiteks detaili omakaal, vedelike ja gaaside rõhk, liiva ja teiste puisteainete kaalud, mitmesugused jõuväljad jms. Joonkoormuste puhul eeldatakse, et koormuse intensiivsus arvutusskeemi tasapinna ristsihis on võrdne arvutusskeemi väärtusega ning ei muutu.
Hõlma lõiknurka ja põikkallet saab muuta kaldtugede pikkuse muutmisega kas ühes või erinevas suunas. 49. Staatiliste teerullide ehitus, tihendamisvõimet iseloomustavad näitajad. Koosneb kahest valtsist, nendevahelisest baasmasinast, lisakoormustest, elektrisüsteemist, niisutussüsteemist, veepaagist, mootorist koos toitesüsteemiga, kabiinist, juhtimissüsteemist. Mida suurem on rulli joonkoormus, seda suurem on ka rulli tihendamisvõime. 50. Pneumorullide ehitus, tihendamisvõime reguleerimisvõimalused. Kujutab endast kahe telje vahele asetatud nn. konteinerit või platvormi. Tagateljel on tavaliselt 3-5 ratast, esiteljel vastavalt 2-4 ratast. Rattad on nihutatud nii, et esiratta jälg satuks tagarataste vahele. Tihendavat effekti saab tõsta rehvi rõhu tõstmisega- mida suurem rehvirõhk, seda suurem on kontaktsurve pinnasele ja seda suurem tihendamisvõime.
16T 16 4 10 3 max = = = 59.4 10 6 Pa 60MPa [ ] = 60MPa . D 3 0.07 3 Tugevustingimus on täidetud Vastus: Võlli läbimõõt peab olema vähemalt 70mm. 3.6.3.2. Näide. Väänav joonkoormus Kontrollida ühtlase sirge nelikantvarda (Joon. 3.29) tugevust! Materjal: teras, lubatav väändepinge: [] = 60 MPa: Priit Põdra, 2004 50 Tugevusanalüüsi alused 3. DETAILIDE TUGEVUS VÄÄNDEL Arvutusskeem Väändemomendi T epüür, kNm
terasrattail on 650…1200 MPa. Juhul, kui tugevustingimus ei ole rahuldatud tuleb kasutada tugevamaid materjale või suurendada ülekande geomeetrilisi mõõtmeid. Mittemetalsed materjalid Hooke’i seadusele ei allu ning Hertzi kontaktpingete teooria ei kehti. Kasutatakse lihtsustatud kontrolli lubatavale joonkoormusele: F w r [w] . b Lubatav joonkoormus puidule on piires 2,5...5 N/mm, kummil 10…30 N/mm, nahal 15… 20 N/mm, fiibril 30…40 N/mm ja tekstoliidil 40…80 N/mm. 23.2. Püsiva ja muutuva ülekandearvuga ülekanded Enamtuntutest püsiva ülekandearvuga hõõrdülekannetest on ülekanne ratas – rööbas (raudteetranspordis) ja ratas – teepind (autotranspordis). Masinaehituses kasutatakse erinevaid püsiva ülekandearvuga ülekannete skeeme (sele 23.1). On kasutusel ka
5.4 Koormuse rakenduspunkti sügavuse mõju Kõik seni vaadeldud meetodid pingete leidmiseks ei arvesta koormuse rakenduse sügavust ja vaatlevad maapinnale mõjuvat koormust. Tegelikud vundamendid süvistatakse teatud sügavusele maapinnast. Vaia puhul võib see sügavus olla väga suur võrreldes ristlõike mõõtmetega. Boussinesq' lahendusele analoogilise lahenduse pinnase sees rakendatud koondatud koormuse kohta on andnud Mindlin ja Flamant' lahendusele (joonkoormus) Melan (1918). Mindlini lahendus vertikaalse koondatud jõu mõjul tekkivate vertikaalpingete kohta P (1 - 2 )(z - c) (1 - 2 )(z - c) 3(z - c) 3 z = - + - - 8(1 - ) R 13 R 32 R 15
annaabi.ee 
